Человек и растения: долг и необходимость

Зеленые растения - основной компонент природы, зеленая одежда Земли; они обеспечивают ее плодородие и богатство. Растения в процессе фотосинтеза обогащают атмосферу кислородом, накапливают органическое вещество, образуют основную биомассу планеты, способствуют кругообороту веществ в биосфере и тем самым создают основу жизни на Земле. Роль зеленых растений в жизни человека многогранна и незаменима. Они имеют важное производственно-экономическое, защитное, санитарно-гигиеническое, воспитательное, эстетическое и другие значения. Однако основная их роль - создание продуктов питания для человека, кормов для животных. Из растений вырабатывают разнообразное сырье для промышленности, строительства и многих отраслей народного хозяйства.

В настоящее время прирост населения мира составляет 90 млн. человек в год, и, по данным ООН, к 2000 году численность народонаселения достигнет 6,5 млрд., а следовательно, и в дальнейшем роль растений как источников питания будет все более возрастать. В связи с этим поиски ученых направлены на выведение новых, более продуктивных растений, на повышение их фотосинтетической деятельности, интенсификацию сельского хозяйства, использование растительных ресурсов морей и океанов.

Одновременно с ростом народонаселения будет развиваться и промышленность, более интенсивно станут использоваться природные ресурсы. Поэтому все актуальнее становятся проблемы выявления новых полезных свойств растительности, обеспечения ее охраны.

Растительность, особенно лесная, выполняет неоценимую климатообразующую, водоохранную и почвозащитную роль. Под влиянием леса образуется более благоприятный, мягкий фитоклимат: летом зеленые насаждения днем уменьшают температуру на 4-5°, ночью же, наоборот, задерживают тепло.

Лес - собиратель и хранитель влаги, он смягчает климат, спасает поля от губительной засухи, предохраняет реки от обмеления, ослабляет наводнения, селевые потоки. Водоохранное значение леса наглядно выражено в краткой формуле, предложенной Международным лесным конгрессом: "Лес - это влага, влага - это урожай, урожай - это жизнь". Как известно, леса увеличивают количество выпадающих осадков. Атмосферные осадки формируются из водяных паров, поступающих из Мирового океана, который испаряет огромные массы воды. По подсчетам ученых, в средней части СССР из Северного Ледовитого и Атлантического океанов поступает влаги немногим больше 200 мм, а осадков выпадает в среднем 450-600 мм, т. е. примерно в два-три раза больше. Откуда же берется эта влага? Оказывается, это работа зеленых растений и в первую очередь лесных. Они потребляют из почвы большое количество влаги, предотвращая ее поверхностный сток. Но только тысячная доля этого количества расходуется на построение органического вещества, а почти вся влага идет на выполнение важнейшей физиологической функции растений - транспирацию (физиологическое испарение), без которой невозможна их жизнь. Один гектар леса транспирирует до 300 м³ влаги в год. Принесенная облаками из океана влага может несколько раз поступать в растения, испаряться и снова выпадать в виде дождя, снега, тумана, инея, изморози. В этом и заключается громадное климатообразующее значение транспирации растений.

Растения защищают почву от эрозии, разрушающей ее верхний слой, на формирование которого природа затратила тысячелетия. Французский ученый А. Герреч подсчитал, что на протяжении последних 100 лет водная и ветровая эрозия повредила почву на площади около 2 млрд. га. Это составляет 15% суши и 27% активно используемых сельскохозяйственных угодий.

Блестящую, непревзойденную оценку почвозащитной и водоохранной роли леса дал в свое время Фридрих Энгельс: "Людям, которые в Месопотамии, Греции, Малой Азии и в других местах выкорчевывали леса, чтобы получить таким путем пахотную землю, и не снилось, что они этим положили начало нынешнему запустению этих стран, лишив их, вместе с лесами, центров скопления и сохранения влаги"^*.

^* (Маркс К., Энгельс Ф. т. 20, с 496.)

Весьма важна и санитарно-гигиеническая функция растительности и особенно лесов. Леса очищают воздух от вредных примесей, регулируют его состав, способствуют уничтожению вредных для человека микроорганизмов, снижают шум в городах, т. е. образуют специфическую экологическую среду, необходимую для всех обитателий Земли.

Растения - прежде всего регуляторы газового состава атмосферы, предупреждающие нарушение кислородного обмена. Зеленые фотосинтезирующие растения - главные создатели нынешнего баланса кислорода в атмосфере планеты, состав же воздуха атмосферы, в частности приземных слоев, в значительной мере определяется жизнедеятельностью лесов.

Очистительная способность атмосферы на 60-80% зависит от естественной растительности суши. Так, 1 га леса очищает 10 млн. м³ воздуха в год, что в десять раз превышает аналогичную способность водоемов. Это свойство зеленых растений особенно важно, так как за последние 100 лет в составе атмосферы на 10-12% увеличилось содержание углекислого газа, а к 2000 г. его количество возрастет еще на одну треть. Как считают ученые, такое увеличение углекислого газа в атмосфере - результат не только сжигания огромного количества топлива, но и замены лесов менее продуктивными фитоценозами - полями, лугами, пастбищами, садами. Одновременно нынешняя промышленность и транспорт потребляют огромное количество кислорода. О масштабах потребления можно судить по таким фактам: один реактивный самолет за трансатлантический перелет расходует 35 т кислорода; для выплавки 1 т меди требуется кислорода, которого хватило бы человеку на полтора года. И вот здесь роль растений неоценима. Леса нашей планеты ежегодно ассимилируют для создания органической массы 30-50 млн. т углекислого газа, выделяя при этом кислород и устанавливая тем самым равновесие в составе атмосферы.

Растения называют "зелеными пылесосами". Воздух больших городов сильно загрязнен продуктами активной человеческой деятельности - промышленными отходами, выхлопными газами автомобилей, содержащими много токсических веществ, распространяющихся с движением воздуха на обширные территории. Кроме прямого отрицательного воздействия на людей, животных и растения, они оказывают негативное влияние на погодные условия. Почему в последнее время все реже радуют нас солнечные, ясные дни? Оказывается, что одной из причин является загрязнение атмосферы. Промышленные выбросы, поступая в атмосферу в виде мелких пылинок, увеличивают в воздухе количество ядер конденсации; они обволакиваются водяными парами, вследствие чего увеличивается число пасмурных, туманных дней. Особенно опасен такой туман при соединении с газом, тогда он становится очень ядовитым. Этот туман назвали смогом (от английского smoke - дым и fog - туман). В современном капиталистическом мире смог - бедствие крупных индустриальных центров. От него страдает население Лондона, Токио, Нью-Йорка, Лос-Анджелеса и других городов.

И здесь растительность, особенно древесная, выполняет важную роль санитара, подставляя пыли, саже и газам свою листву - волоски, опушение, рельефное жилкование - которая является своеобразным пылеуловителем. Если учесть, что площадь хвои 1 га спелого соснового леса составляет 8 га, площадь листьев спелого букового древостоя 170 га, а квадратный метр поверхности листьев задерживает каждый день по 3 г пыли, можно представить, какое громадное количество ее улавливают зеленые растения.

Одним из основных факторов, ухудшающих условия жизни в больших городах,- шум. На крупных магистралях современных городов шум достигает 80-85 децибел, т. е. на 45-50 децибел больше допустимого внутриквартального, что отрицательно влияет на нервную систему человека. И здесь зеленые друзья приходят к нам на помощь, поглощая около 25% уличного шума.

Многие виды растений не только поглощают шум, очищают воздух, но и наделяют его целебными свойствами, выделяя летучие органические вещества - фитонциды, убивающие болезнетворные микробы и бактерии. Известно, что 1 га соснового леса выделяет за день 30 кг фитонцидов, а дубового 15 кг. Благодаря действию фитонцидов воздух в лесу почти стерилен, поэтому леса называют "зелеными фабриками здоровья". И не случайно в лесах строят санатории, различные базы и дома отдыха.

Лес - традиционный источник получения древесины, которую используют во всех отраслях народного хозяйства. Кроме того, лес - природная кладовая и база побочного пользования, здесь произрастают дикорастущие плодовые, ягодники, орехи, грибы, медоносные и лекарственные растения. В лесах СССР известно около 100 видов диких плодовых и орехоплодовых растений, около 200 видов съедобных грибов, очень много видов лекарственных растений.

В диких плодах и ягодах, кроме основных питательных веществ, содержится ряд ценных витаминов, необходимых для нормального функционирования человеческого организма, придания ему бодрости, высокой трудоспособности. Существуют растения, плоды которых - настоящие кладовые витаминов. Это в первую очередь шиповник, облепиха, черная смородина и др.

Растения - помощники врача. Несмотря на большие успехи синтетической фармхимии, сегодня почти 50% лекарств изготовляют из растительного сырья; в ближайшие годы производство лекарств растительного происхождения намечается довести до 65%. Такие растения наших лесов и лугов, как горицвет весенний, ландыш, красавка, толокнянка, зверобой, горечавка и многие другие или их препараты постоянно находятся на полках аптек.

Целительная роль растений заключается не только в действии биологически активных веществ, содержащихся в их органах, но и в неповторимой красоте и тонком аромате. Исследования свидетельствуют, что аромат растений влияет на такие жизненно важные процессы, как ритм дыхания, пульс, а также на температуру тела. Во многих санаториях Крыма наряду с другими лечебными процедурами проводят и фитотерапию. В Ялтинском санатории "Горняк" создан дендрарий, где больных лечат ароматом эвкалиптов, сосен, роз. В санатории "Геленджик" отдыхающие излечиваются от бессоницы, вдыхая запах герани. В Таджикистане недавно начал действовать первый в республике кабинет фитотерапии. Здесь запах используют для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, головных болей, заболеваний дыхательных путей и нервной системы. Чтобы растения активнее выделяли эфирные масла, кислород, их поливают биостимуляторами.

В настоящее время из-за изменения условий жизни человечества наблюдается повсеместная тяга городских жителей к природе, к отдыху в лесу, на берегу реки или озера и т. п. В связи с этим происходит переоценка роли растительности в жизни человека, повышается интерес к ее ценностям не только народнохозяйственным, но и рекреационным. Лес, луг, степь - постоянное место отдыха миллионов трудящихся.

Ученые стремятся выразить в цифрах рекреационную стоимость природных ресурсов. Исследования свидетельствуют, что у людей, отдохнувших на лоне природы, увеличивается на 0,3% производительность труда. В масштабах СССР в денежном выражении это составляет 940 млн. руб. в год. Рекреационная стоимость 1 га подмосковных лесов - 8 тыс. руб., что в 1,5 раза больше стоимости всей древесины с этой площади.

В экономике есть очень важный показатель - доход на единицу затрат. Для американского Иеллоустонского национального парка, например, он составляет 46 долларов на 1 доллар вклада. Такой рентабельностью может похвалиться только электроника.

Кроме описанных выше положительных свойств растений необходимо отметить, что в лесных, луговых, болотных и других естественных растительных группировках произрастает большое количество видов, различных форм, разновидностей растений, и поэтому природные группировки считают хранителями генофонда, т. е. совокупности всех генов различных видов.

Сохранение разнообразия видов растений необходимо для широкой селекционной работы по выведению новых сортов. Развитие генетической инженерии значительно расширяет круг партнеров в гибридизации по переносу генов из одного генотипа в другой. Несмотря на быстрые темпы развития биологических наук, мир растений все еще остается для нас загадкой. Неизученные растения - огромный резерв природы.

Еще раскрыты далеко не все тайны растений, и интересные открытия следуют одно за другим. В поисках высокопроизводительных культур ученые обратили внимание на невзрачную водоросль - хлореллу, тонким слоем покрывающую поверхность стоячих водоемов. Это растение во много раз продуктивнее пшеницы, ржи и обладает очень интересной особенностью: в зависимости от агротехники выращивания накапливает то углеводы, то жиры, то белки. Совместными усилиями инженеров, биологов, химиков и кулинаров создан специальный аппарат, с помощью которого из хлореллы удаляются ядовитые вещества и неприятный запах, а затем изготовляется паста, пригодная для приготовления вкусных, питательных первых, вторых блюд и даже десертов. Во время Олимпийских игр в Японии у спортсменов пользовался большим спросом тонизирующий напиток, приготовленный из сока хлореллы. Особенно перспективна хлорелла для выращивания в космических кораблях при длительных полетах. Хлореллу считают растением, способным заменить космонавтам хлеб, мясо и обеспечить кислородом без излишней загрузки корабля.

При резком дефиците бензина в мирном масштабе начались поиски растений, пригодных для непосредственного получения из них нефтепродуктов, в частности углеводов.

Весьма перспективны в этом отношении некоторые виды молочая (Euphorbia lathyris L. и E. larueeili L.), в соке которых достаточно высокое содержание углеводородов, сходных по составу с нефтепродуктами. По подсчетам американских ученых, 1 га молочая может давать от 4 до 20 тыс. л сока. Следовательно, растения могут быть и источниками "зеленого" бензина.

Как видим, природа, в частности растительность, наделяет человека продуктами питания, создает благоприятные условия для его жизни. Вместе с тем неуправляемое, интенсивное использование природных богатств, которые раньше считали неисчерпаемыми, приводит к чрезмерному истощению в ряде районов естественной растительности. Этот процесс особенно усилился в последние десятилетия, когда леса, луга, болота и другие растительные группировки все больше подвёргаются воздействию вредных выбросов промышленных предприятий, выхлопных газов автотранспорта, влиянию чрезмерной рекреационной нагрузки, остатков пестицидов, употребляемых для борьбы с вредителями и болезнями растений, а также других отрицательных факторов. Все это нарушает естественное взаимодействие и саморегулирование природных экосистем, вызывает существенные изменения, нарушающие природные экологические условия жизни растений, приводит к выпадению из состава фитоценозов ценных растений, а иногда и к полной их гибели.

В связи с этим перед всем человечеством встала проблема охраны природы, сохранения растительного покрова планеты.

Взаимоотношения общества и природы в значительной мере определяются социально-общественным строем. При капитализме окружающая среда становится предметом беззастенчивой эксплуатации. Капиталистический способ производства вносит в природу необратимые изменения, ставящие под угрозу нормальное функционирование и восстановление естественных экосистем.

Лишь в условиях социализма проблему охраны окружающей среды можно решить в интересах всего человечества, нынешних и будущих поколений. Преимущества плановой социалистической системы хозяйствования дают в нашей стране возможность разумно сохранять природное равновесие, рационально использовать и восстанавливать природные ресурсы. Природоохранные мероприятия, планируемые в государственных масштабах, обеспечиваются юридически. Государственное управление природным комплексом подразделяется на общегосударственное и специальное. Общегосударственное управление возложено на Верховный Совет СССР и Совет Министров СССР и соответствующие органы союзных и автономных республик. Специальное управление осуществляют различные министерства и ведомства. Общий контроль за состоянием природной среды возложен на Государственный Комитет СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды. На Украине эти обязанности выполняет Государственный комитет по охране природы при Совете Министров УССР.

Для сохранения разнообразия растительного мира предпринимаются различные формы охраны: индивидуальная, полная или частичная охрана видов в заповедниках, заказниках., культивирование в ботанических садах реаклиматизация.

Индивидуальная охрана видов узаконена юридическими актами. Списки редких видов растений, требующих охраны, но не вошедших в "Красную книгу СССР" (1978), "Черетону книгу УРСР" (1980), утверждаются решениями облисполкомов.

Растения, подлежащие полной охране, нельзя срывать, выкапывать, продавать, покупать. Их сбор разрешается только для научных и дидактических целей. Виды, подлежащие частичной охране, разрешается собирать с большими ограничениями, только для удовлетворения потребности государственной промышленности в количестве, согласованном с областными инспекциями по охране природы; частным лицам сбор таких растений запрещается и карается законом.

Для сохранения отдельных видов, кроме указанных мер, необходимо создавать или поддерживать такие экологические условия природной средь, где бы эти виды могли нормально расти, размножаться и восстанавливать свою численность. Заповедники - самая надежная, но отнюдь не единственная форма особо охраняемых природных территорий. Наряду с заповедниками существуют государственные заказники, прикладные (национальные) парки, памятники природы. В таких своеобразных лабораториях, живых музеях, изучают жизнь растений, их многочисленные связи с окружающей средой, условия возобновления, динамические тенденции растительных сообществ. Охрана уникальных эталонных биогеоценозов всегда обеспечивает одновременно и охрану населяющих их видов растений и животных.

Полезную работу по исследованию биологии дикорастущих редких растений в природе и в культуре проводят сотрудники многих ботанических садов, в которых выращивают большое количество дикорастущих растений, изучают возможность их использования в озеленении, создании лесопарков, скверов, укреплении склонов, а также для реаклиматизации редких растений в местах, из которых они в недавнем прошлом исчезли

Однако все меры по охране природы, в частности редких и исчезающих растений, только тогда будут результативными, когда охрана их станет делом совести и чести каждого советского гражданина и все будут соблюдать 67 статью Конституции СССР, в которой сказано: "Граждане СССР обязаны беречь природу, охранять ее богатства".

Следует помнить, что осуществляемые государством меры по охране среды местообитания растений, внесение растений в "Красную книгу", природоохранные законы, популяризация знаний о редких растениях не спасут их от гибели. Природа сейчас требует высокой культуры наших с ней взаимоотношений. Бережное отношение к природе нужно начинать воспитывать еще в дошкольном возрасте. Забота об охране природы должна сопровождать всю дидактическую работу учителя. Большое воспитательное значение имеет выращивание растений на школьных участках, организация природоохранных кружков, проведение лекций, бесед, экскурсий в природу. В каждой школе необходимо организовать стенды с рисунками растений, нуждающихся в охране. Поскольку список их довольно большой, можно ограничиться видами, произрастающими в данной местности.

Предметом особого внимания обществ охраны природы должны стать колхозные рынки, где, несмотря на соответствующие юридические акты, продают редкие растения. Ранней весной на рынки привозят корзины подснежников, белоцветника, рябчиков, шафранов. И люди охотно покупают эти цветы, не задумываясь, что тем самым поощряют губителей природы.

Большой ущерб растительности наносят также многочисленные "любители природы", коллекционирующие в гербариях редкие растения или увозящие с экскурсий и туристических походов целые охапки цветов, корневища, луковицы и клубни.

Наш долг - сохранить и умножить все богатства и красоту природы.